Mnogi vlasnici prije ili kasnije počnu razmišljati o alternativnim izvorima energije. Predlažemo da razmotrimo što je autonomni generator bez goriva Tesle, Hendershota, Romanova, Tariela Kanapadzea, Smitha, Bedinija, princip rada jedinice, njegovu shemu i kako napraviti uređaj vlastitim rukama.
PREGLED GENERATORA
Kada se koristi generator bez goriva, motor s unutarnjim izgaranjem nije potreban, jer uređaj ne mora pretvarati kemijsku energiju goriva u mehaničku energiju za proizvodnju električne energije. Ovaj elektromagnetski uređaj radi na način da se električna energija koju generira generator vraća natrag u sustav kroz zavojnicu.
Fotografija - Generator Kapanadze
Konvencionalni električni generatori rade na temelju:
1. Motor s unutarnjim izgaranjem, s klipom i prstenovima, klipnjačom, svjećicama, spremnikom goriva, karburatorom, ... i
2. Korištenje amaterskih motora, zavojnica, dioda, AVR-a, kondenzatora itd.
Motor s unutarnjim izgaranjem u generatorima bez goriva zamijenjen je elektromehaničkim uređajem koji prima energiju iz generatora i pomoću istog pretvara u mehaničku energiju s učinkovitošću većom od 98%. Ciklus se ponavlja iznova i iznova. Dakle, ovdje je koncept zamijeniti motor s unutarnjim izgaranjem koji ovisi o gorivu s elektromehaničkim uređajem.
Fotografija - dijagram generatora
Mehanička energija će se koristiti za pogon generatora i primanje struje koju generiše generator za napajanje elektromehaničkog instrumenta. Generator bez goriva koji se koristi za zamjenu motora s unutarnjim izgaranjem dizajniran je na način da koristi manje energije na izlazu snage generatora.
Video: domaći generator bez goriva
TESLA GENERATOR
Tesla linearni električni generator je glavni prototip radnog uređaja. Patent za njega registriran je u 19. stoljeću. Glavna prednost uređaja je što se može izgraditi čak i kod kuće koristeći sunčevu energiju. Željezna ili čelična ploča izolirana je vanjskim vodičima, nakon čega se postavlja što više u zrak. Drugu ploču postavljamo u pijesak, zemlju ili drugu uzemljenu površinu. Žica počinje od metalne ploče, spoj je napravljen s kondenzatorom na jednoj strani ploče, a drugi kabel ide od baze ploče do druge strane kondenzatora.
Fotografija - Tesla generator bez goriva
Takav vlastiti mehanički generator slobodne energije električne energije bez goriva potpuno je funkcionalan u teoriji, ali za stvarnu provedbu plana bolje je koristiti uobičajenije modele, na primjer, izumitelji Adams, Sobolev, Alekseenko, Gromov, Donald, Kondrašov, Motovilov, Melničenko i drugi. Moguće je sastaviti radni uređaj čak i kada se preuredi bilo koji od navedenih uređaja, to će biti jeftinije nego da sve sami povežete.
Osim solarne energije, možete koristiti turbinske generatore koji rade bez goriva na energiju vode. Magneti u potpunosti pokrivaju rotirajuće metalne diskove, a uređaju se dodaju prirubnica i samonaponska žica, što značajno smanjuje gubitke, zahvaljujući čemu ovaj generator topline radi učinkovitije od solarnog. Zbog visokih asinkronih oscilacija, ovaj vatirani generator bez goriva pati od vrtložne struje, pa se ne može koristiti u automobilu ili za napajanje kuće, jer motori mogu pregorjeti na impuls.
Fotografija - Adamsov generator bez goriva
Ali Faradayev hidrodinamički zakon također sugerira korištenje jednostavnog vječnog generatora. Njegov magnetski disk podijeljen je na spiralne krivulje koje zrače energiju od središta prema vanjskom rubu, smanjujući rezonanciju.
U danom visokonaponskom električnom sustavu, ako postoje dva zavoja jedan pored drugog, dok struja putuje kroz žicu, struja kroz petlju stvorit će magnetsko polje koje će zračiti protiv struje kroz drugu petlju, stvarajući otpor.
KAKO NAPRAVITI GENERATOR
postojati dvije opcije raditi.
Kako to radi, razmotrite primjer Touarega, s hibridnim pogonom.
Što znači pojam "hibridna tehnologija"?
Pojam "hibrid" potječe od latinske riječi hybrida, a znači nešto ukršteno, odnosno pomiješano. U inženjerstvu, hibrid je sustav u kojem su dvije različite tehnologije kombinirane jedna s drugom. U vezi s konceptima pogona, pojam tehnologija hibridnog pogona koristi se za označavanje dva područja: dvovalentni (ili pogon s dva goriva) hibridni pogonski sklop
U slučaju tehnologije hibridnog pogona, radi se o kombinaciji dvaju različitih pogonskih agregata čiji se rad temelji na različitim principima rada. Trenutno, tehnologija hibridnog pogona znači kombinaciju motora s unutarnjim izgaranjem i elektromotor-generatora (električni stroj). Ovaj električni stroj može se koristiti kao generator za proizvodnju električne energije, vučni motor za pogon automobila i starter za pokretanje motora s unutarnjim izgaranjem. Ovisno o izvedbi glavne konstrukcije razlikuju se tri tipa hibridnog pogonskog agregata: tzv. "mikrohibridni" pogonski agregat, tzv. "srednje hibridne" pogonske jedinice, tzv. "puni hibridni" pogonski sklop.
"Mikro-hibridni" pogonski sklop
U ovom konceptu pogona, električna komponenta (starter/alternator) se isključivo koristi za implementaciju start-stop funkcije. Dio kinetičke energije može se ponovno iskoristiti kao električna energija (rekuperacija). Pogon samo iz električne vuče nije predviđen. Parametri baterije od stakloplastike od 12 volti prilagođeni su čestim paljenjima motora.
"Srednji hibridni" pogon
Električni pogon podržava rad motora s unutarnjim izgaranjem. Kretanje automobila samo na električnoj vuči je nemoguće. Kod "srednje hibridnog" pogona većina kinetičke energije tijekom kočenja se regenerira i pohranjuje kao električna energija u visokonaponskoj bateriji. Visokonaponska baterija kao i električne komponente dizajnirane su za veći električni napon, a time i veću snagu. Zahvaljujući podršci elektromotornog generatora, način rada toplinskog motora može se pomaknuti u područje maksimalne učinkovitosti. To se naziva pomakom točke opterećenja.
"Puni hibridni" pogonski sklop
Snažan električni motor-generator kombiniran je s motorom s unutarnjim izgaranjem. Moguć je samo električni pogon. Generator elektromotora, ako uvjeti dopuštaju, podržava rad motora s unutarnjim izgaranjem. Kretanje pri maloj brzini izvodi se samo na električnoj vuči. Implementirana je Startstop funkcija za motor s unutarnjim izgaranjem. Recovery se koristi za punjenje baterije visokog napona. Zahvaljujući spojki za razdvajanje između motora s unutarnjim izgaranjem i elektromotornog generatora, moguće je osigurati razdvajanje oba sustava. Motor s unutarnjim izgaranjem priključen je na rad samo kada je to potrebno.
Osnove hibridne tehnologije
Potpuno hibridni pogonski sustavi podijeljeni su u tri podskupine: paralelni hibridni pogonski sklop, podijeljeni pogonski sklop (s podijeljenim tokovima snage) i serijski hibridni pogonski sklop.
Paralelni hibridni pogon
Paralelno izvođenje hibridne pogonske jedinice je jednostavno. Koristi se kada je potrebno "hibridizirati" postojeće vozilo. Motor s unutarnjim izgaranjem, elektromotor generator i mjenjač nalaze se na istoj osi. U pravilu, paralelni hibridni pogonski sustav koristi jedan električni motor/generator. Zbroj jedinične snage motora s unutarnjim izgaranjem i snage elektromotora-generatora odgovara ukupnoj snazi. Ovaj koncept osigurava visok stupanj posudbe komponenti i dijelova starog automobila. U vozilima s pogonom na sve kotače s paralelnim hibridnim pogonom, sva četiri kotača se pokreću pomoću Torsen diferencijala i prijenosnog kućišta.
Odvojeni hibridni pogon
Split hibridni pogonski sustav osim motora s unutarnjim izgaranjem ima generator elektromotora. Oba motora nalaze se ispod haube. Okretni moment motora s unutarnjim izgaranjem, kao i iz elektromotora-generatora, dovodi se preko planetarnog zupčanika do mjenjača vozila. Za razliku od paralelnog hibridnog pogona, na ovaj način nije moguće izdvojiti zbroj pojedinačnih snaga za pogon kotača. Proizvedena snaga se dijelom troši na vožnju automobila, dijelom, u obliku električne energije, akumulira se u visokonaponskoj bateriji.
Serijski hibridni pogonski sklop
Automobil je opremljen motorom s unutarnjim izgaranjem, generatorom i električnim motorom-generatorom. Međutim, za razliku od oba prethodno opisana koncepta, motor s unutarnjim izgaranjem nema mogućnost samostalnog pokretanja automobila kroz osovinu ili kroz mjenjač. Snaga iz motora s unutarnjim izgaranjem ne prenosi se na kotače. Glavni pogon automobila provodi generator elektromotora. Ako je kapacitet visokonaponske baterije prenizak, pokreće se motor s unutarnjim izgaranjem. Motor s unutarnjim izgaranjem puni visokonaponsku bateriju preko generatora. Generator elektromotora ponovno se može napajati visokonaponskom baterijom.
Odvojeni sekvencijalni hibridni pogon
Hibridni pogon s podijeljenom serijom je mješoviti oblik dvaju hibridnih pogona opisanih iznad. Automobil je opremljen jednim motorom s unutarnjim izgaranjem i dva elektromotora-generatora. Motor s unutarnjim izgaranjem i prvi generator elektromotora nalaze se ispod haube. Drugi elektromotorni generator nalazi se na stražnjoj osovini. Ovaj koncept se koristi za vozila s pogonom na sve kotače. Motor s unutarnjim izgaranjem i prvi generator elektromotora mogu pokretati mjenjač vozila kroz planetarni zupčanik. I u ovom slučaju vrijedi pravilo prema kojem se snage jednog pogona ne mogu uzeti za pogon na kotače u obliku ukupne snage. Po potrebi se aktivira drugi generator elektromotora na stražnjoj osovini. U vezi s ovakvim dizajnom pogona, visokonaponski akumulator se nalazi između obje osovine vozila.
Ostali pojmovi i definicije Ovdje će ukratko biti objašnjeni ostali pojmovi i definicije koje se često koriste u vezi s tehnologijom hibridnog pogona.
Oporavak. U općem slučaju, ovaj izraz u tehnologiji znači način povratka energije. Tijekom rekuperacije raspoloživa energija jedne vrste pretvara se u drugu, koja se koristi u daljnjem obliku energije. Potencijalna kemijska energija goriva pretvara se u prijenosu u kinetičku energiju. Ako se automobil koči konvencionalnom kočnicom, tada se višak kinetičke energije pretvara u toplinsku energiju trenjem kočnica. Rezultirajuća toplina se raspršuje u okolni prostor, te je stoga nemoguće koristiti u budućnosti.
Ako se, naprotiv, kao kod tehnologije hibridnog pogona, uz klasične kočnice kao motornu kočnicu koristi i generator, tada se dio kinetičke energije pretvara u električnu energiju i tako postaje dostupan za naknadnu upotrebu. Energetska ravnoteža automobila je poboljšana. Ova vrsta regenerativnog kočenja naziva se regenerativno kočenje.
Čim se brzina vozila smanji usporavanjem pritiskom na papučicu kočnice u načinu rada u praznom hodu, ili kada se vozilo kreće ili se kreće nizbrdo c Hibridni pogonski sustav uključuje električni motor-generator i koristi ga kao generator.
U tom slučaju puni visokonaponsku bateriju. Dakle, u prisilnom stanju mirovanja
trčanje, postaje moguće "točiti" automobile s električnim hibridnim pogonom električnom energijom.
Kada se automobil kreće, električni motor-generator, koji radi u generatorskom modu,
pretvara iz energije kretanja u električnu samo toliku količinu energije da
potrebno za rad 12-voltne mreže na vozilu.
Električni motor-generator (električni stroj)
Pojam elektromotor-generator ili električni stroj koristi se umjesto pojmova generator, elektromotor i starter. U principu, bilo koji elektromotor se također može koristiti kao generator. Ako osovinu motora pokreće vanjski pogon, tada motor, poput generatora, stvara električnu energiju. Ako se električna energija dovodi do električnog stroja, tada on radi kao električni motor. Dakle, elektromotorni generator električnih hibridnih vozila zamjenjuje konvencionalni starter motora s unutarnjim izgaranjem kao i konvencionalni generator (generator rasvjete).
Električni pojačivač (E-boost)
Slično kickdown funkciji motora s unutarnjim izgaranjem, koja omogućava maksimalnu snagu motora na raspolaganju, hibridni pogon ima električnu funkciju E-Boost. Pri korištenju funkcije, motor-generator i motor s unutarnjim izgaranjem isporučuju svoje maksimalne pojedinačne snage, koje zbrajaju veću ukupnu snagu. Zbroj pojedinačnih snaga oba tipa motora odgovara ukupnoj snazi mjenjača.
Zbog gubitaka snage u elektromotornom generatoru njegova snaga u generatorskom režimu je manja nego u načinu rada vučnog motora. Snaga elektromotornog generatora u načinu rada motora je 34 kW. Snaga elektromotora-generatora u generatorskom režimu je 31 kW. U Touaregu s hibridnim pogonom, motor s unutarnjim izgaranjem ima snagu od 245 kW, a električni motor-generator ima snagu od 31 kW. U načinu rada vučnog motora, električni motor-generator proizvodi 34 kW snage. Zajedno, motor s unutarnjim izgaranjem i elektromotor-generator u načinu rada vučnog motora razvijaju ukupnu snagu od 279 kW.
Start-stop funkcija
|
Tehnologija hibridnog pogona omogućuje implementaciju funkcije Start-Stop u ovaj dizajn vozila. U slučaju konvencionalnog vozila sa start-stop sustavom, vozilo se mora zaustaviti kako bi se isključio motor s unutarnjim izgaranjem (primjer: Passat BlueMotion). Međutim, potpuno hibridno vozilo može raditi i na električni pogon. Ova značajka omogućuje sustavu StartStop da ugasi motor s unutarnjim izgaranjem kada se vozilo kreće ili vozi. Motor s unutarnjim izgaranjem se uključuje ovisno o potrebi. To se može dogoditi pri brzom ubrzavanju, pri vožnji velikom brzinom, s velikim opterećenjem ili kada je visokonaponska baterija vrlo slaba. Kada je visokonaponska baterija jako ispražnjena, hibridni pogonski sustav može koristiti motor s unutarnjim izgaranjem u kombinaciji s motor-generatorom koji radi kao generator za punjenje visokonaponske baterije. U drugim slučajevima, potpuno hibridno vozilo može raditi na električnu energiju. Motor s unutarnjim izgaranjem je u zaustavljenom načinu rada. To vrijedi i u slučaju usporenog prometa, zaustavljanja na semaforu, pri vožnji u režimu prekoračenja nizbrdo ili kada se vozilo kreće po ivici. Kada motor s unutarnjim izgaranjem ne radi, ne troši gorivo niti ispušta štetne tvari u atmosferu. Start-stop funkcija integrirana u hibridni pogonski sustav povećava učinkovitost vozila i ekološku prihvatljivost. Dok je motor s unutarnjim izgaranjem u zaustavljenom načinu rada, klima uređaj može nastaviti raditi. Kompresor klima uređaja je element visokonaponskog sustava. |
|
Argumenti u korist hibridne tehnologije
Zašto kombiniramo električni motor-generator s motorom s unutarnjim izgaranjem? Za skidanje zakretnog momenta, brzina vrtnje motora s unutarnjim izgaranjem ne smije biti niža od brzine u praznom hodu. Kada je zaustavljen, motor ne može isporučiti okretni moment. S povećanjem brzine vrtnje motora s unutarnjim izgaranjem, njegov se okretni moment povećava. Generator elektromotora s prvim okretajima proizvodi najveći zakretni moment. Nema brzinu u praznom hodu. Kako se brzina povećava, njegov okretni moment se smanjuje. Zahvaljujući radu elektromotornog generatora, najteži način rada isključen je iz motora s unutarnjim izgaranjem: u rasponu ispod broja okretaja u praznom hodu. Zahvaljujući podršci elektromotornog generatora, motor s unutarnjim izgaranjem može raditi u učinkovitijim načinima rada. Ovaj pomak točke opterećenja povećava učinkovitost pogonske jedinice.
Zašto koristiti potpuni hibridni pogon (pogon)?
Potpuna hibridna jedinica, za razliku od drugih opcija hibridnog pogona, kombinira funkciju integriranog sustava Start-Stop, E-Boost sustava, funkciju rekuperacije i mogućnost vožnje samo na električni motor (električni način vuče).
Električni motor-generator
Električni motor-generator se nalazi između motora s unutarnjim izgaranjem i automatskog mjenjača. To je trofazni sinkroni motor. Modul energetske elektronike pretvara 288 V DC napon u trofazni izmjenični napon. Trofazni napon stvara trofazno elektromagnetno polje u elektromotor-generatoru.
baterija visokog napona
Pristup visokonaponskoj bateriji omogućen je kroz podnu oblogu prtljažnika. Dizajniran je kao modul i uključuje različite komponente visokonaponskog sustava Touareg. Visokonaponski baterijski modul ima masu od 85 kg i može se zamijeniti samo kao sklop.
Visokonaponska baterija se ne može usporediti s konvencionalnom baterijom od 12 V. U normalnom radu, visokonaponska baterija se koristi u slobodnom rasponu razine napunjenosti od 20% do 85%. Konvencionalna baterija od 12 volti ne može dugo nositi takva opterećenja. Stoga se visokonaponska baterija treba smatrati operativnim uređajem za pohranu energije za električni pogon. Poput kondenzatora, može ponovno pohranjivati i oslobađati električnu energiju. U principu, rekuperacija, regeneracija energije, može se smatrati mogućnošću punjenja automobila energijom tijekom vožnje. Korištenje visokonaponske baterije u hibridnom vozilu razlikuje se po izmjeni ciklusa punjenja (oporavka) i pražnjenja (vožnja na električni pogon) visokonaponske baterije.
Primjer: Usporedimo li energiju visokonaponske baterije s energijom koja nastaje izgaranjem goriva, tada će količina energije koju baterija može proizvesti odgovarati otprilike 200 ml goriva. Ovaj primjer pokazuje da na putu do električnih vozila baterije moraju biti značajno nadograđene u smislu njihove sposobnosti pohranjivanja energije.
1. Benzinski generatori
Glavne prosječne karakteristike plinoelektrične jedinice
Glavne prednosti benzinskih elektrana
Kako odabrati generator (elektranu)
Potrebna elektrana
Aktivna opterećenja
Reaktivna opterećenja
Visoke početne struje
Motor
Profesionalne i kućanske jedinice
Savjeti za odabir motornog ulja za benzinske generatore
2. Kako su raspoređeni moderni motori (motori) za automobile i kakvi su?
Kako je sve počelo
Motor (motor) na automobilu danas
Dolje s pola cilindara u motoru (motor)
Bliska budućnost automobilskih motora (motora)
Ugađanje motora
BMW: evolucija industrije motora je završena
1. Benzinski generatori
Generatori - vlastiti, neovisni izvori električne energije - nisu samo poželjan dodatak opremi privatne kuće ili uglednog poduzeća. Kod nas je to nužnost i jamstvo od nastanka nepotrebnih financijskih i proizvodnih problema. Istodobno, za neke vrste ljudskih aktivnosti, kao što su rudarstvo ili operacije spašavanja u hitnim slučajevima, autonomni izvor energije jednostavno je od vitalnog značaja. Posebnosti suvremenih elektrana su učinkovitost, kompaktna veličina, različita dizajnerska rješenja za suzbijanje buke, prisutnost inteligentnih uređaja za praćenje i kontrolu procesa proizvodnje električne energije, preklopnih opterećenja, sinkronizacije generatora s mrežom i međusobno. Postoji mnogo pojmova za istu opremu, što se podrazumijeva pod pojmom elektrana:
Prijenosna elektrana;
Prijenosna elektrana;
Benzinska elektrana;
Dizelska elektrana;
plinska elektrana;
Benzinski generator;
Dizelski generator;
Stacionarne, industrijske, mobilne i kontejnerske elektrane;
Generatorski set.
Sve ih ujedinjuje zajednički princip rada - pretvaranje toplinske energije goriva u električnu energiju. Učinkovitost takvih elektrana je 25-30%. Za povećanje učinkovitosti (ili za korištenje topline koju proizvodi elektrana), stvoreni su MINI-CHP koji koriste toplinu za sustave grijanja. Općenito, sve elektrane se mogu podijeliti na:
Po dogovoru - kućanski, profesionalni (do 15 kVA); - po prijavi - rezerva, glavna:
Po vrsti goriva - benzin, dizel gorivo, plin (ukapljeni ili glavni);
Izvedbom - otvoreno, u kućištu koje apsorbira buku, u kontejneru, u kungu itd.;
Po vrsti pokretanja - ručni (za male veličine), električni starter ili automatski;
Od strane proizvođača. Glavne i najpopularnije su benzinske i dizelske elektrane.
Benzinska elektrana ili plinski generator
Primarni motor je motor s unutarnjim izgaranjem s rasplinjačem (ICE) s vanjskim rasplinjačem i paljenjem iskricom. Dio energije koja se oslobađa tijekom izgaranja goriva pretvara se u mehanički rad u motoru s unutarnjim izgaranjem, a preostali dio pretvara se u toplinu. Mehanički rad na osovini motora koristi se za proizvodnju električne energije pomoću generatora električne struje. Gorivo za plinski generator - visokooktanski razredi benzina. Korištenje aditiva protiv detonacije, mješavine benzina s alkoholima i sl. moguće je samo uz dogovor s proizvođačem. Specifičan sastav i druge karakteristike goriva koje se koristi za pogon elektrane određuje proizvođač motora. Treba napomenuti da je benzinski generator izvor električne energije relativno male snage. Pogodan je ako planirate izvršiti rezervno, sezonsko ili hitno napajanje vašeg objekta. Takve jedinice obično imaju manji resurs i snagu u usporedbi s dizel generatorima, ali su prikladnije za rad zbog manje težine, dimenzija i razine buke tijekom rada. Mogućnosti korištenja i izvođenja benzinskih elektrana: kao rezervni izvor napajanja male snage u stacionarnoj izvedbi, kao jedini mogući izvor za hitne spasilačke i popravne radove, radove koji se izvode na terenu i na udaljenim lokacijama, osigurati električne energije raznim vrstama mobilnih predmeta nosivih ili mobilnih.
Jednostavno rečeno, benzinska elektrana idealan je izbor za vlasnike malih poduzeća (benzinske pumpe, trgovine), vlasnike seoskih kuća, turiste, građevinske ekipe, televizijske kuće itd.
Kompaktna i pouzdana, ekonomična i tiha samostalna benzinska postaja pobrinut će se za rješavanje problema s opskrbom energijom.
Glavne prosječne karakteristike plinoelektrične jedinice
Specifična potrošnja goriva, kg / kWh - 0,3-0,45
Specifična potrošnja ulja, g / kWh - 0,4-0,45
Učinkovitost% - 0,18-0,24
Raspon snage plinoelektričnih jedinica kW - 0,5-15,00
Napon, V - 240/400
Raspon načina rada, % od nom. Snaga - 15-100
Potreban tlak plina, kg / cm2 - 0,02-15
Vijek trajanja prije tekućih popravaka (ne manje), tisuću sati - 1,5-2,0 - Vijek trajanja prije većih popravaka (ne manje od), tisuća sati - 6,0-8,0
Troškovi popravka, % cijene -5-20
Štetne emisije (SO),% 2,55
Razina buke na udaljenosti od 1 m (ne više), dB 80.
Glavne prednosti benzinskih elektrana
Relativno niska cijena opreme u usporedbi s elektranama na dizel i plin;
Kompaktnost i dobar pokazatelj omjera mase opreme i količine proizvedene energije;
Lako pokretanje pri niskim temperaturama;
Niska razina buke elektrane;
Jednostavnost rada.
Kako odabrati generator (elektranu)
Razmatramo opremu s ograničenom izlaznom snagom do 15kVA i konvencionalne (benzinske ili dizelske) motore. Osnova bilo koje mini elektrane (ili generatorskog seta) je jedinica motor-generator, koja se sastoji od dizelskog ili benzinskog motora i električnog generatora.
Motor i generator izravno su međusobno povezani i ojačani su amortizerima na čeličnoj bazi. Motor je opremljen sustavima (pokretanje, stabilizacija brzine, gorivo, podmazivanje, hlađenje, dovod zraka i ispuh) koji osiguravaju pouzdan rad elektrane. Pokretanje motora ručno ili pomoću električnog startera ili automatskog pokretanja, napaja se starterom od 12 volti. Motor-generatorski set koristi sinkrone ili asinkrone generatore bez četkica s samouzbudom. Elektrana može imati i upravljačku ploču i uređaje za automatizaciju (ili automatizaciju), uz pomoć kojih se stanica upravlja, nadzire i štiti od izvanrednih situacija. Najjednostavniji princip rada mini-elektrane je sljedeći: motor "pretvara" gorivo u rotaciju svoje osovine, a generator s rotorom spojenim na osovinu motora, prema Faradayevom zakonu, pretvara okretaje u izmjeničnu električnu struju. Zapravo, nije sve tako jednostavno. Čudne, na prvi pogled, često se događaju situacije kada, na primjer, kada se obična potopna pumpa tipa "Kid" s deklariranom potrošnjom energije od 350-400W priključi na mini-elektranu od 2,0 kVA, pumpa odbija raditi . Pokušat ćemo dati kratke preporuke koje će vam pomoći da se pravilno snalazite pri odabiru postaje.
Potrebna elektrana. Da biste riješili ovaj problem, prvo morate odrediti uređaje koje namjeravate povezati.
Aktivna opterećenja. Najjednostavnije, sva potrošena energija pretvara se u toplinu (rasvjeta, električne peći, električni grijači itd.). U ovom slučaju, izračun je jednostavan: za njihovo napajanje dovoljna je jedinica snage koja je jednaka njihovoj ukupnoj snazi.
Reaktivna opterećenja. Sva ostala opterećenja. Oni se pak dijele na induktivne (zavojnica, bušilica, pila, pumpa, kompresor, hladnjak, elektromotor, pisač) i kapacitivne (kondenzator). Kod reaktivnih potrošača dio energije troši se na stvaranje elektromagnetskih polja. Pokazatelj mjere ovog dijela potrošene energije je tzv.cos. Na primjer, ako je jednak 0,8, tada se 20% energije ne pretvara u toplinu. Snaga podijeljena s cos će dati "stvarnu" potrošnju energije. Primjer: ako bušilica kaže 500 W i cos=0,6, to znači da će zapravo alat trošiti 500:0,6=833 W iz generatora. Također moramo imati na umu sljedeće: svaka elektrana ima svoj cos, koji se mora uzeti u obzir. Na primjer, ako je jednak 0,8, tada će elektrana biti potrebna 833 W za rad gore navedene bušilice: 0,8 \u003d 1041 VA. Usput, iz tog razloga je kompetentna oznaka izlazne snage elektrane VA (volt-amperi), a ne W (vati).
Visoke početne struje. Svaki elektromotor u trenutku uključivanja troši nekoliko puta više energije nego u normalnom načinu rada. Početno preopterećenje u vremenu ne prelazi djeliće sekunde, pa je glavna stvar da ga elektrana može izdržati bez gašenja i, štoviše, bez kvara. Neophodno je znati koja početna preopterećenja određena jedinica može izdržati. Zbog velikih startnih struja, naj"strašniji" uređaji su oni koji nemaju prazan hod. Rad aparata za zavarivanje sa stajališta mini-elektrane izgleda kao banalan kratki spoj. Stoga se za njihovo napajanje preporuča koristiti posebne generatorske setove ili barem "kuhati" kroz transformator za zavarivanje. Za potopnu pumpu potrošnja u trenutku pokretanja može skočiti 7 do 9 puta.
Benzinski i dizel generatori su uređaji koji pretvaraju mehaničku energiju rotacije osovine motora s unutarnjim izgaranjem u električnu energiju. Koriste se kao privremeni ili stalni izvor energije.
Kada se govori o autonomnim uređajima koji proizvode električnu energiju, oni operiraju izrazima "električni generator" i "elektrana". Ne postoji jasna razlika između ovih pojmova, međutim, kada se govori o elektranama, često se misli na prilično moćne uređaje (preko 15-20 kW) dizajnirane za kontinuirani rad. Kada govore o generatorima električne energije, misle na mobilne jedinice relativno male snage koje se koriste kao rezervni (hitni) izvor napajanja.
Princip rada električnih generatora temelji se na fenomenu elektromagnetske indukcije, koji se očituje u sljedećem. Kada se zatvoreni vodič rotira u magnetskom polju, u njemu nastaje električna struja (elektromotorna sila - EMF). Veličina EMF-a ovisi o duljini vodiča, gustoći magnetskog polja, brzini njegova presjeka i kutu pod kojim se sijeku magnetske linije sile.
Uređaj benzinskih i dizelskih generatora
Općenito, električni generator sastoji se od motora s unutarnjim izgaranjem sa svim sustavima koji osiguravaju njegov rad (spremnik goriva, filtar zraka, starter, prigušivač itd.) i sam generator (alternator) koji se sastoji od pokretnog dijela (rotor, armatura). ) i stacionar (stator). U generatoru se EMF ne pobuđuje u vodičima koji rotiraju u stacionarnom magnetskom polju, kao na gornjoj slici, već obrnuto - u stacionarnim vodičima (u namotu statora) zbog rotacije magnetskog polja koje stvara rotor.
Za stvaranje magnetskog polja, rotor može biti izrađen od trajnih magneta (asinkroni generatori) ili imati namot koji je pod naponom za stvaranje magnetskog polja (sinkroni generatori). A promjenom broja polova na rotoru možete dobiti potrebnu frekvenciju napona (50 Hz) pri različitim brzinama motora. Na primjer, da bi se dobila frekvencija napona od 50 Hz u gore prikazanom krugu, rotor se mora okretati brzinom od 3000 o/min, au dolje prikazanom krugu - 1500 o/min.
Krug trofaznog generatora nije puno kompliciraniji:
Dakle, kada se rotor rotira motorom s unutarnjim izgaranjem, u namotima statora inducira se elektromotorna sila koja u njima stvara izmjenični napon koji se koristi za napajanje jednog ili drugog uređaja - potrošača energije.
Slika ispod prikazuje kompaktni benzinski generator snage 2,75 kVA.
2,75 kVA benzinski generator: 1 - okvir, 2 - motor, 3 - generator, 4 - filter zraka, 5 - spremnik za plin, 6 - prigušivač, 7 - ploča s utičnicama.
Trofazni i jednofazni
Prema broju faza i veličini izlaznog napona, električni generatori mogu biti jednofazni (220V) i trofazni (380V). Istodobno, morate razumjeti da se jednofazni potrošači energije mogu napajati i iz trofaznog generatora - uključivanjem između faze i nule.Pri korištenju trofaznog generatora struje treba uzeti u obzir fenomen fazne neravnoteže. Potrebno je poštivati približnu jednakost (koja se ne razlikuje za više od 20-25%) zbroja snaga uređaja spojenih na različite faze, dok je potrebno da opterećenje na jednoj fazi ne prelazi 1/3 snage generatora.
Osim trofaznih generatora za 380V, postoje i trofazni generatori za 220V. Koriste se samo za rasvjetu. Uključujući između faze i nule, možete dobiti napon od 127V.
Mnogi modeli generatora mogu proizvesti 12V.
Sinkroni i asinkroni
Po dizajnu su generatori (alternatori) asinkroni i sinkroni. Za asinkrone armature nema namota, već se samo njena preostala magnetizacija koristi za pobuđivanje EMF-a.
To omogućuje da se osigura konstrukcijska jednostavnost i pouzdanost uređaja, zatvorenost kućišta i zaštita od prašine i vlage. Međutim, to se postiže po cijenu slabe sposobnosti podnošenja startnih opterećenja koja nastaju pri pokretanju opreme s jalovom snagom, što uključuje, posebice, elektromotore. Stoga se asinkroni uređaji najbolje koriste za otporna opterećenja.
Sinkroni generator ima namote armature koji su pod naponom.
Promjenom njegove vrijednosti mijenja se magnetsko polje i, sukladno tome, izlazni napon na namotima statora. Podešavanje izlaznih parametara provodi se pomoću povratne sprege napona i struje, implementirane u obliku jednostavnog električnog kruga. Zahvaljujući tome, sinkroni generator održava napon u mreži s većom preciznošću od asinkronog i lako podnosi kratkotrajna početna opterećenja.
Nedostaci sinkronih generatora uključuju prisutnost sklopa četke na rotoru, kroz koji mu se dovodi struja. Tijekom rada četke se pregrijavaju i izgaraju, njihovo prianjanje se pogoršava, otpor se povećava, što dovodi do daljnjeg pregrijavanja sklopa. Osim toga, iskrenje pokretnog kontakta stvara radio smetnje.
Suvremeni modeli sinkronih generatora opremljeni su sustavima uzbude bez četkica na namotu rotora. Oni nemaju nedostatke povezane s prisutnošću sklopa četke.
Na većini generatora ugrađeni su sinkroni alternatori.
inverter generatori
Princip rada inverter generatora je sljedeći. Izmjenična struja koja napušta generator (alternator) ulazi u ispravljačku jedinicu (korak 1, slika ispod), gdje se pretvara u istosmjernu struju (korak 2). Nakon izglađivanja mreškanja (filtriranja) kapacitivnim filtrima (korak 3), signal se dovodi u jedinicu tranzistora ili tiristorskog pretvarača, gdje se istosmjerna struja pretvara natrag u izmjeničnu (korak 4).Tek sada, dobiti čak i zadovoljavajuću sinusoidu na izlazu nije jeftina stvar, proizvođači inverter generatora, štedeći na skupim komponentama, na izlazu svojih generatora stvaraju nešto što samo izdaleka podsjeća na sinusoidu, a što je generator jeftiniji, to manje oblik izlaznog napona će izgledati kao sinusoida.
Oblik napetosti prikazan plavom bojom nije iznimka, već sveprisutna stvarnost. Ne samo da se računalo ne može spojiti na inverter generator s takvim naponom, već i žarulje. Prije kupnje svakako morate saznati koliko je oblik izlaznog napona blizak sinusoidi, jer. čak ni visoka cijena i slava tvrtke nisu jamstvo da proizvođač nije uštedio na detaljima.
Visoka kvaliteta valnog oblika izlaznog napona postiže se ne samo pretvaračem, već i korištenjem trofaznog generatora umjesto jednofaznog, budući da se u ovom slučaju odmah nakon ispravljača (korak 2) dobiva se mnogo ravnomjerniji signal.
Korištenje ispravan Benzinski generatori inverterskog tipa doprinose sigurnosti i dugom vijeku trajanja sve elektronike koja zahtijeva visokokvalitetan napon. Osim toga, ove vrste plinskih generatora imaju malu težinu, male dimenzije, smanjenu razinu buke. Uz sve prednosti, pretvarači benzinskih generatora omogućuju vam kontrolu brzine motora ovisno o opterećenju, što omogućuje uštedu goriva.
Uostalom, većina kućanskih generatora radi najmanje 70% vremena s minimalnim opterećenjem. Konvencionalni benzinski generatori moraju održavati 3000 o/min u bilo kojem načinu rada (tako da je trenutna frekvencija 50 Hz). U načinu minimalnog opterećenja, iako troše manje goriva, ali samo neznatno. Inverterski generator je lišen ovog ograničenja i, pri minimalnom opterećenju, može usporiti na 1000-1200 o/min. Zbog toga se u ovom načinu rada troši 2-3 puta manje goriva od konvencionalnog generatora. A zbog niže brzine motora generator stvara manje buke.
Nedostaci inverterskih generatora u odnosu na konvencionalne su:
- Visoka cijena. Ako cijena inverterskog plinskog generatora nije puno veća od uobičajene, tada najvjerojatnije nema sinusoidnog napona na izlazu.
- Odsutnost (uz rijetke iznimke) modela snage iznad 7 kW.
- Manja pouzdanost. Kao što znate, kako složenost opreme smanjuje njezinu pouzdanost. Osim toga, elektronika inverter generatora možda neće izdržati udarne struje iz motora spojene opreme, kao što je pumpa.
Benzinski generatori
Benzinski generatori koriste benzinske motore kao pogon. Benzinski generatori su obično relativno lagani, kompaktni, zračno hlađeni, prijenosni modeli s relativno malom snagom (do 10 kW).Rade na gorivo A-92 ili A-95 i uglavnom se koriste kao rezervni izvor napajanja tijekom privremenog nestanka struje ili za napajanje električnog alata na mjestima gdje nema napajanja.
Resurs benzinskih generatora energije je relativno mali - 500-2500 sati (generatori s dvotaktnim motorom imaju najmanji resurs). Međutim, neki modeli koji su opremljeni četverotaktnim motorima s cilindrima od lijevanog željeza, gornjim ventilima i dovodom ulja u dijelove koji se trljaju pod pritiskom mogu doseći resurs od 4000 sati ili više.
Dvotaktni i četverotaktni. Benzinski generatorski motori mogu biti dvotaktni i četverotaktni. Njihova razlika je zbog općih značajki dizajna 2-taktnih i 4-taktnih motora - t.j. prednosti potonjeg u odnosu na prve u smislu ekonomičnosti i vijeka trajanja.
Električni generatori s dvotaktnim motorima su manji i lakši, koriste se samo kao rezervni izvori energije zbog malog resursa od oko 500 sati.
Benzinski generatori s 4-taktnim motorima dizajnirani su za mnogo aktivniju upotrebu. Ovisno o dizajnu, njihov vijek trajanja može doseći 4000 sati ili više.
Uređaj četverotaktnog benzinskog motora (Honda) s gornjim rasporedom ventila: 1 - filteri goriva, 2 - radilica, 3 - filtar zraka, 4 - dio sustava paljenja, 5 - cilindar, 6 - ventil, 7 - ležaj radilice.
Značajke dizajna. Značajke dizajna motora s unutarnjim izgaranjem (ICE) benzinskog generatora koje utječu na njegov resurs uključuju razred materijala od kojeg je izrađen blok cilindra, položaj ventila i način opskrbe uljem dijelova koji se trljaju.
Alternatori s aluminijskim blokom cilindra su jeftini, ali njihov resurs je također mali - oko 500 sati. Motori s cilindrima od lijevanog željeza i bočnim ventilima imaju resurs od oko 1500 sati. Generatori s motorima s unutarnjim izgaranjem s cilindrima od lijevanog željeza, nadzemnim ventilima i dovodom ulja u trljajuće dijelove pod tlakom, osim dugog vijeka trajanja (oko 3000 sati), imaju smanjenu potrošnju goriva i nisku razinu buke. Međutim, oni su mnogo skuplji od prvih opcija.
Prednost rasporeda nadzemnih ventila je zbog činjenice da omogućuje smanjenje površine komore za izgaranje i, sukladno tome, zagrijavanje dijelova motora. Osim toga, povećava se omjer kompresije, što dovodi do povećanja učinkovitosti motora. Gornji ventili su skraćeno OHV (gornji ventil, vidi sliku iznad).
Benzinski generatori mogu biti jednocilindrični ili dvocilindrični. Generatori s četverotaktnim V-twin motorom su snažne jedinice.
Prednosti i nedostaci benzinskih generatora. Osim relativne lakoće i kompaktnosti, prednosti plinskih generatora uključuju nisku cijenu, nižu razinu buke (od dizelskih), sposobnost rada bez problema na hladnoći.
Niža razina buke (električni generator s dvotaktnim benzinskim motorom mnogo je bučniji nego s četverotaktnim) posljedica je općih značajki rada benzinskog motora s unutarnjim izgaranjem. Međutim, plinski generator je još uvijek vrlo bučan, a kućište sa zvučnom izolacijom može ga učiniti tihim.
Ali glavna prednost benzinskih generatora u odnosu na dizelske je niža cijena.
Nedostaci uključuju relativno nizak resurs i povećanu potrošnju benzina (u usporedbi s dizelskim gorivom u dizel generatorima).
Što se tiče resursa, on se može proširiti pravovremenim i kvalitetnim održavanjem i korištenjem visokokvalitetnog goriva. Potrebno je pravovremeno mijenjati ulje, filtere, svijeće, kontrolirati zatezanje vijčanih spojeva itd.
Dizel generatori
Dizel generator kao pogon koristi dizel motor. Dizel generatori se uglavnom koriste tijekom dugih nestanka struje. Upravo u tim slučajevima maksimiziraju svoje prednosti. Međutim, ako je potrebno, mogu se koristiti i kao rezerva za kratkotrajne prekide.
Dizel generatori imaju širok raspon snage - od 2 do 200 kW i više.
Resurs njihovog rada također je impresivan. Ovisi o dizajnu i parametrima generatora (uglavnom o broju okretaja i vrsti hlađenja) i može varirati u širokom rasponu - od 3000 do 30000 ili više sati.
Prilikom rada diesel generatora važno je znati da je rad pri malim opterećenjima ili u praznom hodu štetan za dizel motore. Dakle, u uputama za uporabu može postojati zahtjev da se ne radi u praznom hodu dulje od 5 minuta, a da se radi s opterećenjem od 20% ne više od 1 sat (brojevi mogu biti različiti, na primjer 40%). Ovo će pokrenuti generator u praznom hodu. Postoje preporuke, u vidu preventivne mjere, svakih 100 sati rada izvesti 100% opterećenje, u trajanju od oko 2 sata. Budući da do paljenja goriva u dizelskom motoru dolazi zbog visoke temperature na kraju takta kompresije zraka i dovoda goriva u pravo vrijeme, a prosječna temperatura ciklusa opada u praznom hodu, to dovodi do kršenja procesa stvaranja smjese, izgaranja u cilindar i nepotpuno izgaranje goriva. Što pak dovodi do stvaranja postojanih naslaga u cilindru, ispušnom razvodniku, koksiranja mlaznice, razrjeđivanja ulja u kućištu radilice neizgorjelim gorivom i poremećaja sustava podmazivanja.
Ubrzati. Prema broju okretaja, dizel generatori se dijele na male brzine (1500 o/min) i velike brzine (3000 o/min). Prvi imaju veće operativne prednosti. Imaju nisku potrošnju goriva i razinu buke, visok resurs. Obično se koriste kao stalni izvor električne energije u nedostatku takvog. Njihovi nedostaci uključuju visoku cijenu.
Generatori s motorima velike brzine imaju veću potrošnju goriva u usporedbi s onima s malim brzinama, povećanu razinu buke i kraći resurs. Njihova glavna prednost je niska cijena.
Smanjeni resurs brzih generatora objašnjava se jednostavno. Intenzitet trošenja ovisi o broju okretaja osovine, što je veći, to je veće trošenje.
Hlađenje. Hlađenje motora u dizel generatorima može biti zračno ili tekuće. Zračno hlađeni uređaji su uglavnom generatori male snage (do 10 kW) s brzinom od 3000. Dizel generatori hlađeni tekućinom (voda ili antifriz) su veliki stacionarni modeli. U svojoj srži to su elektrane, obično su male brzine (1500 o/min), ali postoje i one velike brzine (3000 o/min).
Diesel generator (15 kW) s tekućim hlađenjem. Rashladna tekućina motora se hladi u hladnjaku koji puše ventilator
Prednosti i nedostaci diesel generatora. Među glavnim prednostima dizel generatora su velika snaga, stabilni parametri proizvedene električne energije, niska potrošnja dizel goriva (znatno niža od potrošnje benzina kod benzinskih generatora) i dug radni vijek. Vrijedi napomenuti nisku opasnost od požara zbog vrste goriva. Upravo te prednosti čine ih najprikladnijima za kontinuirani rad u nedostatku električnih mreža.
Među nedostacima su visoka cijena u usporedbi s benzinskim generatorima, velika masa, visoka razina buke, teže ručno pokretanje, nemogućnost pokretanja po hladnom vremenu bez predgrijavanja, nedopustivost rada s opterećenjem manjim od 20-40%, relativno složen i skup popravci. Iako se, s obzirom na potonje, ovaj nedostatak može nadoknaditi pouzdanošću i izdržljivošću dizel generatora. Visoka razina buke javlja se uglavnom u praznom hodu. Kod rada pod opterećenjem ovaj se nedostatak očituje u mnogo manjoj mjeri.
Kombinacija nedostataka i prednosti dizelskih motora određuje opseg njihove primjene – t.j. visoka svrsishodnost korištenja kao izvora konstantnog napona i mnogo manje - kao rezerva tijekom kratkotrajnih nestanka struje.
Ako dizelski generator radi dugo kao glavni izvor električne energije, na kraju, zbog uštede goriva, može uštedjeti novac za svog vlasnika - unatoč višoj cijeni.
Dakle, dizel generator za ljetnu rezidenciju, u većini slučajeva, nije opcija. Budući da se najčešće generator za ljetnu rezidenciju kupuje kao rezervni izvor električne energije i male snage, a dizelski generatori su najučinkovitiji kao stalan i/ili snažan izvor energije.
Plinski generatori
Prema principu rada i izvana (mogu imati spremnik za plin), plinski generatori se ne razlikuju od benzinskih. Jedina razlika je u tome što se plin koristi kao gorivo za motor s unutarnjim izgaranjem.Postoji nekoliko tipova plinskih generatora: oni koji rade na ukapljeni plin (mješavine propana i butana, skraćeno LPG - Liquefied Petroleum Gas), na metan (na mrežni plin, NG - prirodni plin), ukapljeni i mrežni plin (LPG/NG ), univerzalni plinski generatori izvorno prilagođeni za rad na ukapljeni plin i benzin.
Prednosti i nedostaci plinskih generatora. Plinski generatori imaju neke prednosti u odnosu na benzinske i dizelske.
Resurs rada električnog generatora na plin veći je nego kod benzina. To je zbog činjenice da se tijekom izgaranja plina stvara manje tvari koje uzrokuju trošenje dijelova motora, a uljni film se ne ispere s radnih površina cilindara i klipova kada se motor pokrene.
Rad generatora plinske energije lako je automatizirati - zbog karakteristika goriva. Kada su generatori spojeni na plinsku mrežu, potreba za njenom nadopunom nestaje.
Nedostaci uključuju potencijalnu eksplozivnost plina i potrebu za korištenjem boca (ili opskrbe plinom iz mreže).
Kada koristite sadržaj ove stranice, morate staviti aktivne poveznice na ovu stranicu, vidljive korisnicima i robotima za pretraživanje.
Generator je uređaj koji proizvodi proizvod, generira električnu energiju ili stvara elektromagnetske, električne, zvučne, svjetlosne vibracije i impulse. Ovisno o funkcijama, mogu se podijeliti na vrste, koje ćemo razmotriti u nastavku.
DC generator
Da bismo razumjeli princip rada istosmjernog generatora, potrebno je saznati njegove glavne karakteristike, naime, ovisnosti glavnih veličina koje određuju rad uređaja u primijenjenom krugu uzbude.
Glavna vrijednost je napon, na koji utječe brzina vrtnje generatora, strujna pobuda i opterećenje.
Osnovni princip rada istosmjernog generatora ovisi o učinku dijeljenja energije na magnetski tok glavnog pola i, sukladno tome, na napon koji se prima od kolektora s konstantnim položajem četkica na njemu. Za uređaje koji su opremljeni dodatnim stupovima, elementi su raspoređeni na način da se trenutni presjek potpuno podudara s geometrijskom neutralnošću. Zbog toga će se kretati duž linije rotacije armature do položaja optimalnog prebacivanja, nakon čega će se držači četkica učvrstiti u tom položaju.
Alternator
Princip rada alternatora temelji se na pretvaranju mehaničke energije u električnu uslijed rotacije žičane zavojnice u stvorenom magnetskom polju. Ovaj uređaj se sastoji od fiksnog magneta i žičanog okvira. Svaki od njegovih krajeva spojen je jedan s drugim pomoću kliznog prstena, koji klizi preko električno vodljive ugljene četke. Zbog takve sheme, električno inducirana struja počinje prolaziti na unutarnji klizni prsten u trenutku kada polovica okvira koji se povezuje s njim prođe sjeverni pol magneta i, obrnuto, na vanjski prsten u trenutku kada drugi dio prolazi sjevernim pol.
Najekonomičniji način, koji se temelji na principu rada alternatora, je snažan izlaz. Ovaj fenomen se postiže korištenjem jednog magneta koji se rotira u odnosu na nekoliko namota. Ako se umetne u zavojnicu žice, počet će inducirati električnu struju, uzrokujući tako da se igla galvanometra odmakne od položaja "0". Nakon što se magnet ukloni iz prstena, struja će promijeniti svoj smjer, a strelica uređaja će početi odstupati u drugom smjeru.
auto alternator
Najčešće se može naći na prednjoj strani motora, glavni dio posla je rotacija radilice. Novi automobili mogu se pohvaliti hibridnim tipom, koji također djeluje kao starter.
Načelo rada autogeneratora je uključiti paljenje, u kojem se struja kreće kroz klizne prstenove i usmjerava se na alkalni čvor, a zatim prelazi na premotavanje uzbude. Kao rezultat ovog djelovanja nastat će magnetsko polje.
Zajedno s radilicom, rotor počinje svoj rad, što stvara valove koji prodiru u namot statora. Na izlazu za premotavanje počinje se pojavljivati izmjenična struja. Kada generator radi u načinu samouzbude, brzina vrtnje se povećava na određenu vrijednost, a zatim se u ispravljačkoj jedinici izmjenični napon počinje mijenjati u konstantan. U konačnici, uređaj će potrošačima osigurati potrebnu električnu energiju, a baterija će osigurati struju.
Načelo rada automobilskog generatora je promjena brzine radilice ili promjena opterećenja, pri čemu se regulator napona uključuje, kontrolira vrijeme kada je uključeno premotavanje uzbude. U trenutku smanjenja vanjskih opterećenja ili povećanja rotacije rotora, razdoblje uključivanja namota polja značajno se smanjuje. U trenutku kada se struja toliko poveća da generator prestane da se nosi, baterija počinje raditi.
U modernim automobilima na instrument ploči nalazi se kontrolna lampica koja obavještava vozača o mogućim odstupanjima u generatoru.
Električni generator
Princip rada električnog generatora je pretvaranje mehaničke energije u električno polje. Glavni izvori takve snage mogu biti voda, para, vjetar, motor s unutarnjim izgaranjem. Princip rada generatora temelji se na zajedničkoj interakciji magnetskog polja i vodiča, naime, u trenutku rotacije okvira, linije magnetske indukcije počinju ga križati, a u tom trenutku se pojavljuje elektromotorna sila . To uzrokuje da struja teče kroz okvir uz pomoć kliznih prstenova i izlije u vanjski krug.
Generatori zaliha
Danas postaje vrlo popularan inverter generator, čiji je princip stvaranje autonomnog izvora energije koji proizvodi visokokvalitetnu električnu energiju. Takvi se uređaji koriste kao privremeni i trajni izvori energije. Najčešće se koriste u bolnicama, školama i drugim ustanovama gdje ne bi trebali biti prisutni ni najmanji udari struje. Sve se to može postići pomoću inverterskog generatora, čiji se princip rada temelji na postojanosti i ide prema sljedećoj shemi:
- Generiranje visokofrekventne izmjenične struje.
- Zahvaljujući ispravljaču, primljena struja se pretvara u istosmjernu struju.
- Tada se stvara akumulacija struje u baterijama i stabiliziraju oscilacije električnih valova.
- Uz pomoć pretvarača stalna energija se mijenja u izmjeničnu struju željenog napona i frekvencije, a zatim se isporučuje korisniku.
Dizelski generator
Princip rada dizel generatora je pretvaranje energije goriva u električnu energiju, čija su glavna djelovanja sljedeća:
- kada gorivo uđe u dizelski motor, počinje gorjeti, nakon čega se pretvara iz kemijske u toplinsku energiju;
- zbog prisutnosti koljenastog mehanizma, toplinska sila se pretvara u mehaničku silu, sve se to događa u radilici;
- Primljena energija uz pomoć rotora pretvara se u električnu energiju, koja je neophodna na izlazu.
Sinkroni generator
Princip rada sinkronog generatora temelji se na istoj čistoći rotacije magnetskog polja statora i rotora, koje stvara magnetsko polje zajedno s polovima, a ono prelazi preko namota statora. U ovoj jedinici rotor je trajni elektromagnet, čiji broj polova može početi od 2 ili više, ali moraju biti višestruki od 2.
Prilikom pokretanja generatora rotor stvara slabo polje, ali nakon povećanja brzine u namotu uzbude počinje se pojavljivati velika sila. Rezultirajući napon se dovodi u uređaj putem automatske jedinice za podešavanje i kontrolira izlazni napon zbog promjena u magnetskom polju. Glavni princip rada generatora je visoka stabilnost izlaznog napona, a nedostatak je značajna mogućnost prekomjerne struje. Negativnim kvalitetama može se dodati i prisutnost sklopa četke, koji će se ipak morati servisirati u određeno vrijeme, a to samo po sebi podrazumijeva dodatne financijske troškove.
Asinkroni generator
Princip rada generatora je da je stalno u kočionom režimu s rotorom koji se okreće naprijed, ali i dalje u istoj orijentaciji kao i magnetsko polje na statoru.
Ovisno o vrsti namota koji se koristi, rotor može biti fazni ili kratkospojen. Rotacijsko magnetsko polje stvoreno uz pomoć pomoćnog namota počinje ga inducirati na rotoru, koji se s njim rotira. Frekvencija i napon na izlazu izravno ovise o broju okretaja, budući da magnetsko polje nije regulirano i ostaje nepromijenjeno.
Elektrokemijski generator
Tu je i elektrokemijski generator, čiji je uređaj i princip rada generiranje električne energije iz vodika u automobilu za njegovo kretanje i napajanje svih električnih uređaja. Ovaj je aparat kemijski po tome što proizvodi energiju prolazeći reakciju kisika i vodika, koji se u plinovitom stanju koristi za proizvodnju goriva.
Generator akustičkih smetnji
Princip rada generatora akustične buke je zaštita organizacija i pojedinaca od prisluškivanja pregovora i raznih događanja. Mogu se pratiti kroz prozorska stakla, zidove, ventilacijske sustave, cijevi za grijanje, radio mikrofone, žičane mikrofone i uređaje za lasersko prikupljanje primljenih akustičnih informacija s prozora.
Stoga tvrtke vrlo često za zaštitu svojih povjerljivih podataka koriste generator, čiji je uređaj i princip rada podešavanje uređaja na zadanu frekvenciju, ako je poznata, ili na određeni raspon. Tada se stvara univerzalna interferencija u obliku šumnog signala. Da biste to učinili, sam aparat sadrži generator buke potrebne snage.
Postoje i generatori koji su u rasponu šuma, zahvaljujući kojima možete maskirati koristan zvučni signal. Ovaj komplet uključuje blok koji stvara šum, kao i njegovo pojačanje i akustične odašiljače. Glavni nedostatak korištenja takvih uređaja su smetnje koje se pojavljuju tijekom pregovora. Kako bi se uređaj u potpunosti nosio sa svojim radom, pregovore treba provesti samo 15 minuta.
Regulator napona
Osnovno načelo rada regulatora napona temelji se na održavanju energije unutarnje mreže u svim načinima rada s raznim promjenama frekvencije vrtnje rotora generatora, temperature okoline i električnog opterećenja. Ovaj uređaj također može obavljati sekundarne funkcije, naime, za zaštitu dijelova generatorskog sklopa od mogućeg hitnog rada instalacije i preopterećenja, automatski spojiti krug uzbudnog namota ili alarmni uređaj za hitni rad na sustav na vozilu.
Svi takvi uređaji rade na istom principu. Napon u generatoru određuje nekoliko čimbenika - jačina struje, brzina rotora i magnetski tok. Što je manje opterećenje generatora i što je veća brzina, to je veći napon uređaja. Zbog veće struje u namotu polja počinje rasti magnetski tok, a s njim i napon u generatoru, a nakon smanjenja struje i napon postaje manji.
Bez obzira na proizvođača takvih generatora, svi oni normaliziraju napon mijenjajući na isti način struju uzbude. S povećanjem ili smanjenjem napona, uzbudna struja počinje rasti ili opadati i provoditi napon unutar potrebnih granica.
U svakodnevnom životu korištenje generatora puno pomaže osobi u rješavanju mnogih novonastalih problema.
